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Python随机生成Keras.utilsGeneratorEnqueuer()数据集的方法

发布时间:2023-12-11 07:29:23

Keras.utils.Sequence 是一个用于生成数据集的基类,可以用于训练和评估模型。它可以在您的模型训练期间按批生成数据。

在实际情况中,我们需要在训练过程中生成大量的数据,以避免将所有数据一次性加载到内存中。Keras.utils.Sequence 类用于管理大型数据集,并可以在需要时生成小批量数据。

下面是一个Keras.utils.Sequence 的使用例子,我们将随机生成一个简单的数据集并生成小批量数据:

import numpy as np
from keras.utils import Sequence

class CustomSequence(Sequence):
    def __init__(self, batch_size=32, shuffle=True):
        self.batch_size = batch_size
        self.shuffle = shuffle
        # 生成随机数据集
        self.data = np.random.random((1000, 10))
        self.labels = np.random.randint(2, size=(1000, 1))
        # 获取数据集的大小
        self.data_size = len(self.data)
        # 将索引随机化
        self.indexes = np.arange(self.data_size)
        if self.shuffle:
            np.random.shuffle(self.indexes)

    def __len__(self):
        # 计算每个epoch的迭代次数
        return int(np.floor(self.data_size / self.batch_size))

    def __getitem__(self, index):
        # 生成一个batch的数据
        indexes = self.indexes[index*self.batch_size:(index+1)*self.batch_size]
        batch_data = [self.data[k] for k in indexes]
        batch_labels = [self.labels[k] for k in indexes]
        return np.array(batch_data), np.array(batch_labels)

    def on_epoch_end(self):
        # 在每个epoch结束时,重新随机化数据集
        if self.shuffle:
            np.random.shuffle(self.indexes)

# 创建自定义数据集
custom_sequence = CustomSequence()

# 使用keras.utils.Sequence 创建一个GeneratorEnqueuer对象
enqueuer = keras.utils.GeneratorEnqueuer(custom_sequence)

# 启动数据生成器
enqueuer.start()

# 获取一个生成器对象
generator = enqueuer.get()

# 生成一个epoch的数据
for _ in range(len(custom_sequence)):
    data, labels = next(generator)
    # 在这里使用data和labels训练模型

# 关闭数据生成器
enqueuer.stop()

在上面的例子中,我们首先定义了一个 CustomSequence 类,继承自 Keras.utils.Sequence 类。在构造函数中,我们首先生成一个随机数据集,然后随机化数据索引。在每个 epoch 结束时,我们通过调用 on_epoch_end() 函数重新随机化数据索引。

在 __len__() 函数中,我们计算每个 epoch 的迭代次数。在 __getitem__() 函数中,我们根据索引生成一个 batch 的数据。

然后,我们使用 GeneratorEnqueuer 类来创建一个数据生成器对象。启动数据生成器后,我们可以通过 get() 方法获取一个生成器对象,然后可以使用 next() 函数来生成每个 batch 的数据。

最后,我们在一个 for 循环中遍历所有的 batch 数据,并且在这里可以使用 data 和 labels 来训练模型。

需要注意的是,当我们完成数据生成后,应该通过调用 stop() 函数关闭数据生成器。

这就是一个使用 Keras.utils.Sequence 和 GeneratorEnqueuer 的例子。通过这种方式,您可以方便地生成大量数据并在训练过程中使用。